Po dwukrotnym odpaleniu silników astronauci wciąż nie byli na właściwym kursie podejścia do Ageny. Dotarcie do celu wymagało uruchomienia ich po raz trzeci i czwarty. Po dokowaniu okazało się, że zbiorniki statku zawierają około 170 kg materiałów pędnych (około 36% pierwotnego zapasu). W czasie ostatnich 25 minut przed spotkaniem i dokowaniem zużyto prawie 120 kg paliwa więcej niż zakładał plan. Zdecydowano wykorzystać silniki Ageny 10, korzystając z poważnych zasobów paliwa i utleniacza, które wówczas wynosiły około 1350 kg. Rozpoczęto ćwiczenia, polegające na manewrowaniu zestawem Gemini - Agena za pomocą układu napędowego Ageny. Korzystając z silnika rakiety Agena, astronauci przenieśli połączone statki na orbitę o perygeum 294 i apogeum 763 kilometrów. Odległość 763 kilometrów stanowiła rekord wysokości osiągniętej przez załogowy statek kosmiczny. Poruszając się na tej orbicie zespół statków przeleciał kilka razy przez obszar południowoazjatyckiej anomalii magnetycznej. Drugiego dnia misji, także za pomocą silnika Ageny 10, astronauci skierowali połączony układ ku starej rakiecie Agena 8, która pozostała na orbicie po przerwanej misji Gemini 8 (od 16 marca 1966 roku). W ten sposób w trakcie czternastego okrążenia tandem znalazł się na orbicie kołowej, zbliżonej, ale nie identycznej z orbitą Ageny 8.